（1）相信大家经常会注意到，如果您的手机使用一段时间，您显然会感觉到手机电池的充电性能有很大的不同。如果您的手机使用时间足够长，您的手机可能需要每天充电几次。你有没有想过为什么？首先，让我们了解电池是如何工作的。电不是魔法。事实上，对我们大多数人来说，这是一个相当无聊的话题。我们只是希望它能在我们需要的时候使用。但是要理解为什么手机电池的性能越来越差，你需要了解电池的工作原理。别担心，小编在讲基础知识。像任何能源一样，电不是你能创造的东西。我们所认为的发电实际上只是将一种形式的能量转化为另一种形式的能量，而电池利用化学反应（能量）来产生电荷，这种电荷可以随时间测量。在我们的手机中，我们使用锂基电池，因为它们以合理的成本提供了良好的输出水平。在手机电池内部，你会发现三个非常重要的组成部分：负极（称为阳极，通常由石墨制成）、正极（称为阴极，由锂和其他金属制成）和电解质溶液。这三种材料的化学反应非常简单，这就是它们可以用来储存能量的原因。充电时，充电器中的锂离子带正电荷并被吸引到负极

（2）当您从电池中取出电荷时，这些锂离子将失去正电荷，不再吸收负极。从充电的电池中取出储存的能量的时间越长，不再充电的锂离子就会越多，直到剩余的锂离子不足以输出，电池电量耗尽为止。将其插入充电器将重置循环。循环在这里是一个重要的词。因为电池是用来储存电能的，所以很难以时间为单位来衡量电池的使用寿命。一个电池可以为你使用两年，其他人只能使用六个月，因为他们使用的方式不同。每个人使用不同的功耗和充电。因此，很难估计它们能维持多久。电池的寿命是通过充电周期来衡量的。手机电池通常设计为持续500到600次循环，一次循环意味着将完全耗尽的电池充电至100%，然后再次耗尽至零。用50%的剩余电量给电池充电，然后将其恢复到50%是一个部分循环，这就是为什么你听到它建议在电池电量不足之前给电池充电。当然，这不起作用，因为电池实际上并不计算充电周期数。500只是一个估计值

（3）但是，从理论上来说，预测电池的循环寿命是可行的，因为当你给电池充电时会发生什么，它将如何影响未来的充电循环，可以存储的能量以及可以存储电荷的电压（电压量）。氧化和效率由于电动汽车是一种真实的东西，而且它们使用的电池非常昂贵，人们已经开展了锂离子电池在使用寿命期间退化原因的研究。幸运的是，由于充电过程中的化学变化，这也适用于我们手机中更便宜（但仍然昂贵）的电池。我们知道给电池充电可以给锂离子充电，然后磁性地吸引锂离子（电是磁性的）。随着越来越多的带电离子被吸引，负极和正极之间的电位差增大。这是测量两个电极之间的电压和势能差的方法。一旦达到特定读数，蓄电池即被视为充满电。放电时，情况正好相反，由于负极上没有更多带正电的离子，电位差减小到零。但这并不意味着负极是干净的，就像你开始之前一样。电极氧化。像水和空气一样，铁会生锈（这是氧化的来源），锂、石墨和电解质盐会导致电极氧化。当每一个带正电荷的离子从电池的阳极上剥离时，微层的粒子仍然存在，并且已经通过化学方式结合到石墨阳极上。这些粒子由氧化锂（锂与氧结合）原子和碳酸锂（锂与碳结合）组成，两者都不具有与石墨相同的化学或电学性质。该层干扰了充电放电循环，电位差（电压）和可被吸引的带电离子数量发生变化，最后这些变化足以引起注意。

（4）充电电池本质上改变了电极的组成，并影响将来充电的方式。不同类型的锂组合物以及电解质溶液中使用的不同盐会影响这些沉积物留在电极上的多少，但是制造更清洁循环的材料不一定是最好的，因为他们无法供应尽可能多的储存能量。我们希望手机中使用高容量，低功耗的电池，因为它们比高功率电池更安全，成本更低，我们希望它们能够尽可能长时间地为我们的手机供电。电动汽车辆可以使用高容量，高功率的电池，因为它们由坚固的框架保护并且不太可能被损坏。一辆汽车还要能够在两次收费之间长途跋涉。特斯拉模型更换电池的成本大约在12,000美元。电压很重要影响锂离子电池循环次数的最大因素之一是其电压。由于手机和汽车不是设计用于充电锂离子电池的唯一东西，因此2015年美国能源部花费大量金钱和时间来查看究竟是什么原因导致问题以及如何减轻这些问题，因为卫星使用锂基电池和太阳能充电器。在电池本身的组成之后，影响电池寿命的下一个最大罪魁祸首是充电电压和保持电荷的电压。使锂离子电池工作的化学物质自然会降低阳极，这就是我们上面提到的。但是，假如您对电池充电的电压超过3.9伏，或者存储电位差高于3.9伏的电荷，则同样的劣化发生在将电池寿命缩短一半的阴极（正极）上。充电电压和保持电压基本上是相同的，因为除了充电还会引入热量，您会激发电池的所有组件，而充电电压越高，充电电压越高。当电池被激励时施加的热量高于3.9伏特会加剧阴极的退化。电池制造商没有秘密阴谋试图抓走我们;这都是化学。

（5）换句话说，为现代手机供电并快速为其电池充电所需的电压意味着几乎不可能修复事情。任何使用电池驱动的钻机的人都会看到这一点。工具中使用的12或14伏电池持续时间与我们手机中的不同。它们以更高的电压存储和操作，以更高的电压充电并且更热，并且在几个充电周期后可能会受到明显影响。他们使用与手机相同的基本锂离子电池，因为使用我们在特斯拉s电池中看到的各种材料会使它们更昂贵，而且寿命也不会太长。